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pp.459-468
수제는 일반적으로 하천에서의 흐름 방향과 유속을 제어하여 하안 또는 제방을 유수에 의한 침식작용으로부터 보호하기 위한 목적으로 설치될 뿐만 아니라 운하의 운영을 위한 충분한 수심 확보 목적으로도 이용된다. 특히 하천복원 및 자연하천 정비에 대한 관심이 커지면서 수제는 국부적인 흐름제어와 수중서식처 조성을 위한 주요 수공구조물로 제시되고 있다. 수제는 단일구조물로 설치되는 경우보다는 군수제의 형태로 설치되어 지는데 군수제의 경우 설치간격에 따라 수제역내 흐름이 다양하게 변화하기 때문에 수제간격은 군수제 설계에 있어서 가장 중요한 설계인자라 할 수 있다. 본 연구에서는 설치간격에 따라 다양하게 변화되는 수제주변 및 수제역내 흐름에 대한 검토를 통해 상향수제를 대상으로 수제설치에 따른 적절한 간격을 제시하고자 하였다. 이를 위해 주흐름영역과 재순환영역으로 구분하여 수제주변에서 발생하는 흐름을 대상으로 검토하였다. 주흐름영역은 통수능 저감으로 인해 증가된 유속이 하상안정성에 영향을 미치는 인자로 설치간격에 따른 최대유속의 변화에 대하여 검토하였다. 수제역내 재순환흐름은 수제역내 세굴 및 퇴적에 영향을 미치는 요소로서 수제역내 흐름 및 제방의 안정성에 문제를 야기시킬 수 있다. 재순환영역은 회전류의 규모와 제방부 안정성에 영향을 미치는 제방주변에서의 흐름에 대하여 분석하였으며, 수제역내 발생하는 회전류의 중심점 위치변화에 대한 비교검토를 수행하였다. 결과를 종합적으로 검토한 결과 상향수제설치에 따른 유속저감, 하상안정성 확보, 수제역내 역류로 인한 제방안정성 확보 등을 고려하였을 때 적절한 설치간격은 최소 4배에서 최대 6배 이내로 설치할 것을 제안하고자 한다.
Groyne to control the direction and velocity of flow in rivers is generally installed for the purpose of protecting riverbanks or embankments from erosion caused by running water. In particular, as interest in river restoration and natural river improvement increases, groynes are proposed as a key hydraulic structure for local flow control and riparian habitat establishment. Groynes are installed mainly in groups rather than as individual structures. In case of groynes installed as a group, flow around the groynes change according to spacing in between the groynes. Therefore, groyne spacing is regarded as the most important factor in groyne design. This study aimed at examining changes of flows around and within the area of groynes that take place according to the spacing of groynes installed in order to propose the optimal spacing for upward groynes. To examine flow characteristics around groynes, this study looked at flows in main flow area and recirculation flow area separately. In main flow area, it examined the impact of flow velocity increasing as a result of conveyance reduction that is exerted on river bed stability in relation to changes in the maximum flow velocity according to installation spacing. As a factor causing impacts on scouring and sedimentation within the area of groynes, recirculation flow in the groyne area can lead problems concerning flow within the area and stability of embankment. As for recirculation area, an analysis was conducted on the scale of rotational flow and the flow around embankment that exerts impacts on stability of the embankment. In addition, a compara-tive analysis was carried with reference to changes of the central point of rotational flow that occur within the area of groynes. As a result of compositely examining the results, the appropriate installation spacing is proposed as min. four times-max. six times considering a decrease in flow velocity according to the installation of upward groynes, river bed stability and stability of embankments against counterflow within the area of groynes.
